本书紧扣学科发展前沿，以白花泡桐基因组精细图谱为基础，反映泡桐丛枝病发生过程中表观遗传学的最新研究成果，重点介绍了丛枝病发生前后，泡桐染色质三维结构的差异、丛枝病发生相关基因和DNA甲基化变化、组蛋白甲基化和乙酰化的异同，以及丛枝病发生相关ceRNA调控网络、丛枝病发生特异相关基因及其调控途径。本书对逆境条件下林木功能基因挖掘和遗传改良具有一定借鉴意义。
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第一章 绪论1
第一节 植物植原体病害 1
一、植原体的发现及特征 1
二、植原体的分类及检测方法 1
三、植原体病原研究进展 2
四、植原体致病机理研究 3
第二节 泡桐丛枝病研究进展 7
一、泡桐丛枝病概述 7
二、泡桐丛枝病研究概况 8
第三节 表观遗传学研究进展 10
一、染色质三维构象的研究 10
二、m6A甲基化修饰 15
三、染色质开放性 21
四、DNA甲基化 22
五、组蛋白修饰概述 26
六、蛋白质翻译后修饰 31
七、植物病害发生与ceRNA变化 37
第四节 研究意义 40
第二章 泡桐丛枝病发生模拟系统的建立 42
第一节 不同处理条件下泡桐幼苗形态和丛枝植原体含量变化 42
一、不同处理条件下泡桐幼苗形态变化 42
二、不同处理条件下泡桐幼苗丛枝植原体含量变化 43
第二节 泡桐丛枝病发生模拟系统的研究 46
一、丛枝病幼苗形态与植原体含量变化的关系 46
二、泡桐丛枝病发生模拟系统的建立 46
第三章 丛枝病发生与白花泡桐染色质三维结构变化的关系 48
第一节 植原体入侵与白花泡桐染色质三维结构变化的研究 48
一、Hi-C数据处理与分析 49
二、白花泡桐全基因组染色质相互作用的高分辨率3D图谱 51
三、丛枝植原体入侵后白花泡桐染色质三维结构的差异 53
四、染色质三维结构中A/B区室的鉴定及转换 56
五、拓扑相关结构域（TAD）的鉴定 58
六、染色质环的鉴定及变化 59
七、白花泡桐染色质三维结构模型的构建 60
第二节 植原体对白花泡桐染色质结构和基因表达变化的影响 62
一、植原体入侵白花泡桐后染色质结构变化与基因表达的关系 63
二、联合分析受染色质结构、组蛋白修饰和转录调控变化影响的基因 70
第四章 丛枝病发生与泡桐m6A的变化关系 74
第一节 白花泡桐m6A测序数据分析 75
一、m6A测序数据统计分析 75
二、丛枝病苗m6A图谱构建及m6A peak分析 76
三、m6A基序的鉴定 80
四、丛枝植原体对白花泡桐基因表达的影响 80
五、MeRIP-qRT-PCR验证 81
六、m6A修饰影响选择性剪接 81
第二节 丛枝病发生对m6A甲基化修饰基因的影响 83
一、m6A测序与转录组测序的关联分析 83
二、丛枝病发生特异相关的甲基化修饰基因分析 84
三、STM、CLV2维持茎端分生组织的稳定性受m6A修饰的调控 85
第五章 丛枝病发生与泡桐染色质可及性的变化关系 87
第一节 ATAC-Seq测序数据分析 88
一、ATAC-Seq测序数据统计和质量评估 88
二、ATAC-seq的peak分析 89
三、样本间的开放性差异分析 92
第二节 植原体侵入导致的泡桐染色质开放性差异调控区关联转录因子分析 94
一、植原体感染导致的差异调控区分析 94
二、泡桐丛枝病的发生受多种转录因子调控 95
第六章 丛枝病发生与DNA甲基化的变化关系 97
第一节 不同试剂处理对白花泡桐丛枝病幼苗DNA甲基化的影响 98
一、MMS处理对白花泡桐丛枝病幼苗DNA甲基化的影响 98
二、利福平处理对白花泡桐丛枝病幼苗DNA甲基化的影响 107
第二节 丛枝病发生与基因表达的变化关系 116
一、MMS处理对白花泡桐丛枝病幼苗基因表达的影响 116
二、利福平处理对白花泡桐丛枝病幼苗基因表达分析 126
三、WGCNA共表达分析 135
四、与丛枝病相关基因的筛选 140
第三节 丛枝病发生与DNA甲基化基因表达变化的关系 140
一、DNA甲基化对基因表达的影响 141
二、DNA甲基化差异基因的功能分析 142
三、基于转录组和DNA甲基化组的丛枝病相关基因的筛选 142
四、qRT-PCR验证 145
五、BS-PCR验证 147
第七章 丛枝病发生与组蛋白修饰变化的关系 150
第一节 丛枝病发生与组蛋白甲基化的关系 150
一、植原体入侵对白花泡桐形态和组蛋白甲基化修饰的影响 150
二、ChIP-Seq数据处理与比对统计 152
三、组蛋白甲基化修饰的全基因组分布模式 154
四、丛枝病发生和恢复过程中组蛋白甲基化修饰水平的动态变化 157
五、丛枝病发生和恢复过程中基因表达水平的动态变化 166
六、组蛋白甲基化修饰对基因表达的影响 168
第二节 丛枝病发生与组蛋白乙酰化的关系 172
一、植原体入侵对白花泡桐组蛋白乙酰化修饰的影响 173
二、ChIP-Seq数据处理与比对统计 173
三、组蛋白乙酰化修饰的全基因组分布模式 174
四、丛枝病发生和恢复过程中组蛋白乙酰化修饰水平的动态变化 177
五、组蛋白乙酰化修饰对基因表达的影响 182
第三节 丛枝病发生与组蛋白甲基化和乙酰化修饰酶的变化分析 186
一、PfHM基因家族的鉴定 186
二、PfHM基因在染色体上的分布 193
三、PfHM基因家族系统进化和保守结构域分析 195
四、PfHM基因在其他物种中的同源基因分析 201
五、PfHM基因响应植原体入侵的表达模式 203
第八章 丛枝病发生的蛋白质组学研究 207
第一节 泡桐丛枝病发生与定量蛋白质组测序 207
一、定量蛋白质组学基本信息 207
二、蛋白质功能分析 208
第二节 泡桐丛枝病发生相关蛋白质的筛选 209
一、转录组与蛋白质组关联分析 209
二、非编码RNA与蛋白质组关联分析 212
三、响应植原体入侵的差异蛋白质鉴定 213
第九章 丛枝病发生的非组蛋白修饰变化研究 218
第一节 白花泡桐丛枝病发生与磷酸化 218
一、磷酸化位点、肽段及蛋白质的鉴定 218
二、泡桐磷酸化蛋白功能分析 219
三、磷酸化位点motif分析及序列二级结构分析 220
四、保守磷酸化蛋白鉴定 222
五、蛋白激酶预测 222
六、差异磷酸化蛋白及磷酸化位点鉴定 224
七、丛枝病发生相关磷酸化蛋白鉴定 225
第二节 泡桐丛枝病发生与乙酰化 228
一、泡桐总蛋白乙酰化Western blot检测 228
二、乙酰化位点、肽段及蛋白质的鉴定 229
三、泡桐乙酰化蛋白功能分析 230
四、乙酰化位点motif及序列二级结构分析 232
五、保守乙酰化蛋白鉴定 235
六、响应丛枝植原体侵染的差异乙酰化蛋白鉴定 236
第三节 泡桐丛枝病发生与巴豆酰化 240
一、总蛋白巴豆酰化Western blot检测 240
二、巴豆酰化位点、肽段及蛋白质的鉴定 241
三、巴豆酰化蛋白功能分类、motif及二级结构分析 242
四、保守巴豆酰化蛋白的鉴定 245
五、差异巴豆酰化修饰蛋白的鉴定 245
六、蛋白磷酸化、乙酰化和巴豆酰化修饰相互作用 249
第十章 丛枝病发生与泡桐ceRNA变化关系 254
第一节 丛枝病发生与ceRNA表达谱分析 254
一、白花泡桐转录本表达谱 255
二、泡桐miRNA表达谱 260
三、白花泡桐lncRNA表达谱 266
四、白花泡桐circRNA表达谱 272
第二节 丛枝病发生特异相关ceRNA研究 280
一、丛枝病发生特异相关RNA的鉴定281
二、白花泡桐丛枝病发生特异相关ceRNA网络的构建及分析 296
三、白花泡桐丛枝病发生特异相关ceRNA的qRT-PCR验证 303
四、miR156f及其靶基因PfSPL3的功能验证 304
第三节 丛枝病发生与特异相关miR156f的分子功能分析 304
一、miR156f与PfSPL3的关系 305
二、miR156f的模拟靶标 306
三、丛枝病发生特异相关miR156f靶基因SPL3互作蛋白 306
四、PfSPL3调控基因预测 312
参考文献 314
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